一种H2S检测试剂及其合成方法和应用技术

本发明专利技术提供了一种H2S检测试剂及其合成方法和应用，所述检测试剂为(E)‑4‑(4‑(2‑(5,5‑二氟‑10‑(4‑甲氧基苯基)‑1,7,9‑三甲基‑5H‑4,5,‑二吡咯并[1,2‑c：2'，1'‑f][1,3,2]二氮杂硼环三烯‑3‑基)乙烯基)苯氧基)‑7‑硝基苯并[c][1,2,5]恶二唑(BDP‑N1)。试剂合成方法：以4‑甲氧基苯甲醛为原料制得(5,5‑二氟‑10‑(4‑甲氧基苯基)‑3,7,9‑三甲基‑5H‑‑4,5,‑二吡咯并[1,2‑c：2'，1'‑f]2]二氮杂硼环三烯‑1‑基)甲基；再与4‑羟基苯甲醛经过缩合反应制得(E)‑4‑(2‑(5,5‑二氟‑10‑(4‑甲氧基苯基)‑1,7,9‑三甲基‑5H‑4,5,‑二吡咯并[1,2‑c：2'f][1,3,2]二氮杂硼环三烯‑3‑基)乙烯基)苯酚；再与4‑氯‑7‑硝基苯并‑2‑氧杂‑1,3‑二唑经过取代反应制得BDP‑N1。本发明专利技术提供了检测H2S的方法，该法灵敏度高，选择性好，检测过程简便、检测结果准确。

A kind of H

The present invention provides a H

【技术实现步骤摘要】
一种H2S检测试剂及其合成方法和应用
本专利技术涉及硫化氢检测技术，具体涉及(E)-4-(4-(2-(5,5-二氟-10-(4-甲氧基苯基)-1,7,9-三甲基-5H-4,5,-二吡咯并[1,2-c：2'，1'-f][1,3,2]二氮杂硼环三烯-3-基)乙烯基)苯氧基)-7-硝基苯并[c][1,2,5]恶二唑(BDP-N1)及其合成方法，以及BDP-N1作为试剂在检测硫化氢中的应用。
技术介绍
硫化氢是一种无色、易燃、易溶于水、低浓度时带有臭蛋气味的酸性气体，对眼部和呼吸道有刺激作用。硫化氢广泛存在于自然界中的原油、天然气、火山气和温泉中，在生物地球化学循环中扮演重要角色，也是紫色和绿色硫细菌等微生物的重要能量来源。多年来，硫化氢一直被认为是有毒的、对环境有害的气体。但近年来，越来越多的研究发现它在包括人类在内哺乳动物体内也广泛存在，而且起着重要的生物学作用。H2S已经被认为是继一氧化氮(NO)和一氧化碳(CO)之后的第三种气体信号分子，具有多种生理功能，包括调制血压，缓解缺血性再灌注损伤，发挥抗炎作用，调节细胞内氧化应激压力，降低代谢率等。硫化氢水平的改变与多种疾病相关，如唐氏综合征和阿尔茨海默氏病和心血管疾病等。到目前为止，已经有很多方法用来检测体内及体外硫化氢浓度，如：亚甲基蓝法、气相色谱及小分子荧光探针。其中，小分子荧光探针检测由于其具有高灵敏度、高选择性、非侵入性、操作简便及实时成像的特征已被视为是最有前景的检测技术。在本专利技术中，设计合成了(E)-4-(4-(2-(5,5-二氟-10-(4-甲氧基苯基)-1,7,9-三甲基-5H-4,5,-二吡咯并[1,2-c：2'，1'-f][1,3,2]二氮杂硼环三烯-3-基)乙烯基)苯氧基)-7-硝基苯并[c][1,2,5]恶二唑(BDP-N1)，通过H2S的硫解反应前后荧光强度的变化，实现H2S的检测。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种H2S检测试剂及其合成方法，以及将该检测试剂用于定量检测H2S，而且检测时操作方便、选择性高、灵敏度高。本专利技术提供的一种H2S检测试剂，是(E)-4-(4-(2-(5,5-二氟-10-(4-甲氧基苯基)-1,7,9-三甲基-5H-4,5,-二吡咯并[1,2-c:2',1'-f][1,3,2]二氮杂硼环三烯-3-基)乙烯基)苯氧基)-7-硝基苯并[c][1,2,5]恶二唑(BDP-N1)，英文名：(E)-4-(4-(2-(5,5-difluoro-10-(4-methoxyphenyl)-1,7,9-trimethyl-5H-4l4,5l4-dipyrrolo[1,2-c:2',1'-f][1,3,2]diazaborinin-3-yl)vinyl)phenoxy)-7-nitrobenzo[c][1,2,5]oxadiazole，结构式为：BDP-N1的合成方法，步骤为：1)在N2保护下，往二氯甲烷中加入4-甲氧基苯甲醛(1eq.)，2,4-二甲基吡咯(2eq.)，搅拌条件下滴入几滴三氟乙酸，室温搅拌6-8h；然后加入溶解于二氯甲烷中的2,3-二氯-5,6-二氰基-1,4-苯醌(1eq.)溶液，再搅拌4-5h；加入过量三乙胺，15-20min后，在0℃下，滴加过量三氟化硼乙醚溶液，然后升温至室温再搅拌6-8h反应完成。把反应液倒入水中，用二氯甲烷萃取，合并有机相，加入Na2SO4除水，然后将二氯甲烷旋转蒸发除去，然后柱色谱分离(石油醚：二氯甲烷＝4:1)得到桔红色固体。2)在N2保护下，将上一步产物(1eq.)、4-羟基苯甲醛(1eq.)在哌啶和冰乙酸催化下在甲苯中回流4-6h，冷却至室温后旋转蒸发除去甲苯，将反应混合物用柱色谱分离(洗脱剂为石油醚：乙酸乙酯＝7:5)得到棕红色固体。3)在适量乙醇中，加入上一步产物(1.eq.)，4-氯-7-硝基苯并-2-氧杂-1,3-二唑(1eq.)三乙胺(1.5eq.)室温下搅拌12-14小时，然后将反应液倒入水中并用二氯甲烷萃取，用氯化钠溶液洗涤有机相，然后用无水Na2SO4除水，抽滤，然后将二氯甲烷旋转蒸发除去，剩余固体用柱色谱分离(洗脱剂为石油醚：乙酸乙酯：二氯甲烷＝4：1：1)。本专利技术提供的一种快速检测H2S的方法，是(E)-4-(4-(2-(5,5-二氟-10-(4-甲氧基苯基)-1,7,9-三甲基-5H-4,5,-二吡咯并[1,2-c:2',1'-f][1,3,2]二氮杂硼环三烯-3-基)乙烯基)苯氧基)-7-硝基苯并[c][1,2,5]恶二唑(BDP-N1)，在pH为7.4的PBS溶液中定量地检测H2S的含量；具体步骤为：(1)、配制pH＝7.4、浓度为10mM的PBS缓冲溶液，配制2mM的BDP-N1的DMSO溶液；(2)、将1600μLpH7.4的PBS缓冲溶液、400μLDMSO溶液和5μLBDP-N1的DMSO溶液加到荧光比色皿中，在荧光分光光度仪上检测，随着待测样的加入，587nm的荧光强度逐渐增强；(3)、将1600μLpH7.4的PBS缓冲溶液、400μLDMSO溶液和5μLBDP-N1的DMSO溶液加到另外六个荧光比色皿中，分别再加入体积为0、10、20、30、40、50μL的H2S溶液，在荧光分光光度仪上测定587nm对应的荧光强度F为17、531、1161、1589、2155、2559，以H2S浓度为横坐标，以荧光强度F为纵坐标绘制图，得到H2S浓度的工作曲线；线性回归方程为：F＝51.64c-46.20，c的单位为μM；(4)、将1600μLpH7.4的PBS缓冲溶液和400μLDMSO溶液和5μLBDP-N1的DMSO溶液加到干净的荧光比色皿中，用微量进样器吸取VμL待测样品溶液，加入到此荧光比色皿中，在荧光分光光度仪上检测，将测得的荧光强度代入步骤(3)的线性回归方程，得到浓度c，待测样品C待测样＝2000μL×c×10-6/VμL,即可求得H2S的浓度。该检测方法对H2S显示了高的灵敏性和选择性，检测过程简便、检测结果准确。与现有技术相比，本专利技术具有如下优点和效果：1、试剂合成简单，检测体系成本低廉；2、本专利技术的检测方法，对H2S显示了高的灵敏性和选择性；3、检测手段简单，只需要借助荧光分光光度仪即可实现。附图说明：图1实施例1制备的BDP-N1的核磁氢谱图图2实施例1制备的BDP-N1的核磁碳谱图图3实施例1制备的BDP-N1的质谱图图4实施例2试剂与H2S作用的荧光发射图图5实施例3试剂与各种分析物的荧光柱状图图6实施例4测定H2S的工作曲线图7实施例5测定样品的荧光发射图具体实施方式：实施例1(E)-4-(4-(2-(5,5-二氟-10-(4-甲氧基苯基)-1,7,9-三甲基-5H-4,5,-二吡咯并[1,2-c：2'，1'-f][1,3,2]二氮杂硼环三烯-3-基)乙烯基)苯氧基)-7-硝基苯并[c][1,2,5]恶二唑(BDP-N1)的合成及表征。1)在N2保护下，往二氯甲烷中加入4-甲氧基苯甲醛(3mmol，0.408g)，2,4-二甲基吡咯(6mmol，0.855g)，搅拌条件下滴入几滴三氟乙酸，室温搅拌6h；然后加入溶解于二氯甲烷中的2,3-二氯-5,6-二氰基-1,4-苯醌(3mmol，0.68g)溶液，再搅拌4本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种H

【技术特征摘要】
1.一种H2S检测试剂，特征在于，其是(E)-4-(4-(2-(5,5-二氟-10-(4-甲氧基苯基)-1,7,9-三甲基-5H-4,5,-二吡咯并[1,2-c：2'，1'-f][1,3,2]二氮杂硼环三烯-3-基)乙烯基)苯氧基)-7-硝基苯并[c][1,2,5]恶二唑(BDP-N1)，结构式为：2.如权利要求1所述的一种H2S检测试剂的合成方法，其特征在于，步骤为：1)在N2保护下，往二氯甲烷中加入1摩尔当量的4-甲氧基苯甲醛，2摩尔当量的2,4-二甲基吡咯，搅拌条件下滴入几滴三氟乙酸，室温搅拌6-8h；然后加入1摩尔当量的溶解于二氯甲烷中的DDQ溶液，再搅拌4-5h；加入过量三乙胺，15-20min后，在0℃下，滴加过量三氟化硼乙醚溶液，然后升温至室温再搅拌6-8h反应完成。把反应液倒入水中，用二氯甲烷萃取，合并有机相，加入无水Na2SO4除水，然后将二氯甲烷旋转蒸发除去，然后柱色谱分离得到桔红色固体(5,5-二氟-10-(4-甲氧基苯基)-3,7,9-三甲基-5H--4,5,-二吡咯并[1,2-c：2'，1'-f]2]二氮杂硼环三烯-1-基)甲基；2)在N2保护下，将1摩尔当量的上一步产物、1摩尔当量的4-羟基苯甲醛，在哌啶和冰乙酸催化下在甲苯中回流4-6h，冷却至室温后旋转蒸发除去甲苯，将反应混合物用柱色谱分离得到棕红色固体(E)-4-(2-(5,5-二氟-10-(4-甲氧基苯基)-1,7,9-三甲基-5H-4,5,-二吡咯并[1,2-c：2'f][1,3,2]二氮杂硼环三烯-3-基)乙烯基)苯酚；3)在适量乙醇中，加入1摩尔当量的上一步得到的化合物，1摩尔当量的4-氯-7-硝基苯并-2-氧杂-1,3-二唑，1.5摩尔当量的三乙胺，室温下搅拌12-14小时，然后将反应液倒入水中...

【专利技术属性】
技术研发人员：康锦，霍方俊，阴彩霞，
申请(专利权)人：山西大学，
类型：发明
国别省市：山西,14